4.1气体实验定律--气体的等容变化和等压变化
气体的等容变化和等压变化
§课题《气体的等容变化和等压变化》第2节 气体的等容变化和等压变化课前案一、气体的等容变化1．等容变化：一定质量的某种气体在 不变时 随温度的变化规律． 2．查理定律(1)内容： 的某种气体，在体积不变的情况下，压强p 与热力学温度T 成 ．(2)表达式： . (3)图象一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比，在p －T 图上等容线为过 ．如图甲．在p －t 图上等容线不过原点，但反向延长交t 轴于 _℃.如图乙．二、气体的等压变化1．等压变化：一定质量的某种气体，在 不变的情况下， 随温度的变化规律． 2．盖—吕萨克定律(1)内容： 的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成 ．(2)表达式：(3)图象：一定质量的气体，在压强不变的条件下，体积与热力学温度成正比，在V －T 图上等压线为 ，如图所示．课中案例1 电灯泡内充有氦氩混合气体，如果要使电灯泡内的混合气体在500 ℃时的压强不超过一个大气压，则在20 ℃的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多大？变式1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )A ．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B ．气体的热力学温度升高到原来的二倍C ．气体的摄氏温度降为原来的一半D ．气体的热力学温度降为原来的一半变式2．一定质量的某种气体在等容变化过程中，已知0 ℃的压强为p 0，求温度为t ℃时压强为多大？并判断温度每上升1 ℃，压强增加数值有何特点？例2 一容器中装有某种气体，且容器上有一小孔跟外界大气相通，原来容器内气体的温度为27 ℃，如果把它加热到127 ℃，从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍？变式3．一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升高到10 ℃，体积的增量为ΔV 1；温度由10 ℃升高到15 ℃，体积的增量为ΔV 2，则( ) A ．ΔV 1＝ΔV 2 B ．ΔV 1>ΔV 2 C ．ΔV 1<ΔV 2 D ．无法确定三、假设法在判断液柱(或活塞)的移动问题的应用此类问题的特点是：当气体的状态参量p 、V 、T 都发生变化时，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解．其一般思路为(1)假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均做等容变化．(2)对两部分气体分别应用查理定律的分比形式Δp ＝pT ΔT ，求出每部分气体压强的变化量Δp ，并加以比较． 例3 (2014·临沂统考)如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h 的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l2＝2l1.若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？(设原来温度相同)变式4．如图8－2－6所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是()A．环境温度升高B．大气压强升高C．沿管壁向右管内加水银D．U形玻璃管自由下落变式5如图所示，四支两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是()课后案1．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体()A．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小D．质量不变时，压强增大，体积减小2．在密封容器中装有某种气体，当温度从50 ℃升高到100 ℃时，气体的压强从p1变到p2，则() A.p1p2＝12B．p1p2＝21C.p1p2＝323373D．1＜p1p2＜23．一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，所增压强Δp2，则Δp1与Δp2之比是()A．10∶1 B．373∶273C．1∶1 D．383∶2834．一个密闭的钢管内装有空气，在温度为20 ℃时，压强为1 atm，若温度上升到80 ℃，管内空气的压强约为()A．4 atm B．14atmC．1.2 atm D．56atm5．如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器水温是30刻度线时，空气柱长度为30 cm；当水温是90刻度线时，空气柱的长度是36 cm，则该同学测得的绝对零度相当于刻度线()A．－273B．－270C．－268D．－2716．如图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为5×10－3m2，一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为________ Pa(大气压强取1.01×105 Pa，g取10 m/s2)．若从初温27 ℃开始加热气体，使活塞离汽缸底部的高度由0.50 m缓慢地变为0.51 m，则此时气体的温度为________ ℃.7．房间里气温升高3 ℃时，房间内的空气将有1%逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是________ ℃.8．如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是()A．均向下移动，A管移动较多B．均向上移动，A管移动较多C．A管向上移动，B管向下移动D．无法判断9．如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则()A．弯管左管内、外水银面的高度差为hB．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升10．两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管连通，如图所示，A、B所装气体的温度分别为17 ℃和27 ℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10 ℃，则水银柱将()A．向右移动B．向左移动C．不动D．条件不足，不能确定11．如图所示，一端开口的钢制圆筒，在开口端上面放一活塞．活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计，现将其开口端向下，竖直缓慢地放入7 ℃的水中，在筒底与水面相平时，恰好静止在水中，这时筒内气柱长为14 cm，当水温升高到27 ℃时，钢筒露出水面的高度为多少？(筒的厚度不计)12．如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105Pa为大气压强)，温度为300 K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K，活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时，活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求：(1)活塞的质量；(2)物体A的体积．。
高中物理选修--气体的等容变化和等压变化
A．pA>pB
B．pC<pB C．VA<VB
D
D．pA<pB
房间里的气温升高3℃时，房间内的 空气将有1％逸出到房间外，则房间内原 来的温度是多少？
24℃
cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气
体体积在（ ）
AB
A．ab过程中不断增加
B．bc过程中保持不变
C．cd过程中不断增加
D．da过程中保持不变
一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度
由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由
100 ℃升高到110 ℃时，所增压强为Δp2，则Δp1与
查理定律: 一定质量的某种气体，在体积不变的
情况下，压强p与热力学温度T成正比。
气体等容变化的p-T图像﹙等容线﹚
为什么接近 原点处要画虚线？
同一理想气体在不同体积下的等容线
比较V1、V2、V3的大小
小 斜率越大，体积越
一定质量的气体的状态经历了如图所示的ab、
bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，
Δp2之比是（ ）
A．10∶1
B．373∶273 C
C．1∶1
D．383∶283
枪 虾
枪虾拥有达到身长一半的巨螯。巨螯迅速合 上，会喷射出100km/h的水流，将猎物击晕。同时 会产生一个极小的气泡，气泡与水的快速摩擦使 气泡产生高达4700度的高温。气泡迅速膨胀破裂 发出巨大的声响。
枪虾的例子告诉我们 对于一定质量的气体 如果保持压强某种气体,在压强不变的情况下，
体积V与热力学温度T成正比.
气体等压变化的V-T图象﹙等压线﹚
同一理想气体在不同体积下的等压线
比较p1、p2、p3的大小
气体的等容变化和等压变化
《气体实验定律》教学设计（一）气体的等容变化和等压变化【内容简析】本节教材，是在玻意耳定律的基础上，继续学习气体的两个重要的实验定律，由于教材的定位，所以在教材设计上，并没有全部通过实验探究或验证的模式，而是给出了查理定律和盖吕萨克定律的内容、表达式、图像等，教材力争简洁。
气体实验定律由于贴近生活常识，所以不通过实验也能很好的完成教学内容，学生的接受也不受很大的影响。
但是学生在理解查理定律时往往是简单的记住结论，而对于温度升高t∆或者T∆相同，气体的压强变化p∆也相同这一点，却更多是从数学上理解，在教学实践中，笔者发现，实验比生活经验能更好的使学生接受知识和加深理解，所以本节课还是设计了两个演示实验。
本节的实验设计，通过简化的实验操作过程，加快了教学的节奏，没有去探究压强和热力学温度的正比例关系，而是用实验验证了气体在体积不变时p∆的正比例关系，最后给出精确实验的结论。
这样∆和T的教学设计，便于学生从数学—图像—表达这样的思路来加深理解查理定律。
从教学内容上，我们将重点放在了查理定律的探寻过程上，但并不是淡化了盖吕萨克定律的教学，通过设计课下实验和对课后练习第一题的思考，让学生自己去对比理解等压变化的特点和规律，突出学生的自主学习和探究，使教学过程紧紧围绕课标的三个维度进行。
【目标定位】一、知识目标1、知道什么是等容变化，什么是等压变化。
2、掌握查理定律，掌握查理定律及其应用，理解P—T图象的意义3、掌握盖••吕萨克定律及其应用，理解V—T图象的意义。
4、会用查理定律、盖·吕萨克定律解决有关问题。
二、能力目标1、演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和实验研究能力。
2、培养学生运用数学方法解决物理问题的能力——由图象总结出查理定律。
三、情感目标让学生通过观察实验操作和实验探究的过程加深理解气体的实验定律，同时学会将气体实验定律用于解释生活中的现象。
教学流程环节一自主学习，梳理知识一、气体的等容变化1、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强P 与热力学温度T成比。
气体的等容变化和等压变化
二．气体的等压变化: 一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积随 温度的变化 1.盖.吕萨克定律: 一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体 积V与热力学温度T成正比. 公式:V/T=C C是比例系数 也可以表示为另外的形式 V1/T1=V2/T2 或V1/V2=T1/T2
2.气体等压变化的V-T图象:
解： 因为气体体积不变，故气体为等容变化。
初态：Ｐ１＝ 4× 10 Pa，Ｔ１＝t1+273=27+273=300K。 末态：Ｐ２未知， Ｔ２＝t2+273=37+273=310K。
4
由查理定律可知：
Ｐ１／Ｔ１＝Ｐ２／Ｔ２ 变形可得： Ｐ２＝Ｐ１· （Ｔ２／Ｔ１）＝ 4× 10 ·310/300＝4.13×10 (Pa)
Hale Waihona Puke 4 4答：它的压强为4.13 ×10 Pa。
4
１．封闭在容器中的气体，当温度升高时，下面的 哪个说法是正确的（ C ）（不计容器的膨胀） Ａ．密度和压强均增大；
Ｂ．密度增大，压强减小；
Ｃ．密度不变，压强增大；
Ｄ．密度增大，压强不变。 4 2．一个密闭容器里的气体，在０℃时压强8×10 Pa, 5 给容器加热,气体的压强为1.0×10 Pa时温度升高到 多少摄氏度？
68.25℃
一定质量的气体，压强不变时体积与温度的关系
105Pa
(2)随后，又由状态B(105Pa,2m3,200K)在等容过程中变 为状态C，状态C的温度为300K．求状态C的压强
例：封闭在容积不变的容器内装有一定质量的气体，当它 4 的温度为27℃时，其压强为4×10 Pa，那么，当它的温度 升高到37℃ 时，它的压强为多大？
第二节 气体的等容变化和等压变化
对气体的等容变化和等压变化的理解
对气体的等容变化和等压变化的理解气体是一种物态，具有可压缩性、可扩散性和可流动性等特点。
在物理学中，对气体的研究中，等容变化和等压变化是两种常见的状态变化方式。
本文将对这两种变化进行详细解析，并分析它们之间的异同点。
一、等容变化等容变化指的是气体在容器内体积不变的情况下发生的状态变化。
在等容变化中，气体分子的运动速度和能量发生了改变，但是气体所占据的空间大小保持不变。
这种变化过程通常发生在密闭容器中，如一个气缸或一个瓶子。
在等容变化中，当气体受热时，气体分子的平均动能增加，分子间的距离也增加，从而导致气体的压强增加。
相反，当气体被冷却时，气体分子的平均动能减小，分子间的距离也减小，从而导致气体的压强减小。
这说明在等容变化中，温度和压强是成正比的关系。
等容变化的示意图如下：等容变化图二、等压变化等压变化指的是气体在恒定压强下发生的状态变化。
在等压变化中，气体分子的运动速度和能量发生了改变，同时气体所占据的空间大小也发生了变化。
这种变化过程通常发生在开放容器中，如一个气球或一个气囊。
在等压变化中，当气体受热时，气体分子的平均动能增加，分子间的距离也增加，从而导致气体的体积增大。
相反，当气体被冷却时，气体分子的平均动能减小，分子间的距离也减小，从而导致气体的体积减小。
这说明在等压变化中，温度和体积是成正比的关系。
等压变化的示意图如下：等压变化图三、等容变化和等压变化的异同1. 相同点：等容变化和等压变化都是气体状态变化的方式，都涉及到气体分子的运动和能量改变。
2. 不同点：a. 等容变化发生在容器内，体积不变，而等压变化发生在开放容器中，体积可以改变。
b. 在等容变化中，改变的是气体的压强，而在等压变化中，改变的是气体的体积。
c. 等容变化中温度和压强成正比，而等压变化中温度和体积成正比。
等容变化和等压变化是两种常见的气体状态变化方式。
等容变化发生在容器内，体积不变，改变的是气体的压强；等压变化发生在开放容器中，体积可以改变，改变的是气体的体积。
2.3气体的等压变化和等容变化_1
2.3气体的等压变化和等容变化基础导学要点一、气体的等压变化1．等压变化一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程叫作气体的等压变化。
2．盖—吕萨克定律(1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V 与热力学温度T 成正比。
(2)公式：V ＝CT 或V 1T 1＝V 2T 2。
(3)适用条件：气体质量一定；气体压强不变。
(4)等压变化的图像：由V ＝CT 可知在V T 坐标系中，等压线是一条通过坐标原点的倾斜的直线。
对于一定质量的气体，不同等压线的斜率不同。
斜率越小，压强越大，如图所示，p 2>(选填“>”或“<”)p 1。
要点二、气体的等容变化1．等容变化一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程。
2．查理定律(1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p 与热力学温度T 成正比。
(2)公式：p ＝CT 或p 1T 1＝p 2T 2。
(3)等容变化的图像：从图甲可以看出，在等容过程中，压强p 与摄氏温度t 是一次函数关系，不是简单的正比例关系。
但是，如果把图甲中的直线AB 延长至与横轴相交，把交点当作坐标原点，建立新的坐标系(如图乙所示)，那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。
图乙坐标原点的意义为气体压强为0时，其温度为0 K 。
可以证明，新坐标原点对应的温度就是0_K 。
甲 乙(4)适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变。
说明：气体做等容变化时，压强p 与热力学温度T 成正比，即p ∝T ，不是与摄氏温度t 成正比，但压强变化量Δp 与热力学温度变化量ΔT 和摄氏温度的变化量Δt 都是成正比的，即Δp ∝ΔT 、Δp ∝Δt 。
要点三、理想气体1．理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。
2．理想气体与实际气体在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍的条件下，把实际气体看成理想气体来处理。
气体的等容变化和等压变化 课件
Tp11＝Tp22 解得：p2＝Tp11T2＝1.0×130050×250 Pa＝8.3×104 Pa
• 若表盘向内爆裂，则山上气压为
• p＝p2＋Δp＝1.43×105 Pa • 因为山上气压小于山脚下气压，故向内爆裂是不可能的，
(3)ΔpA＝21703p>0，ΔpB＝22903p>0. 因ΔpA<ΔpB，故水银柱向容器A一方移动． (4)ΔpA＝－1T0pA<0，ΔpB＝－1T0pB<0. 因pA>pB(对于图2所示)，故|ΔpA|>|ΔpB|， 所以水银柱向容器A一方(向下)移动．
• 【答案】 (1)向B移动 (2)向A移动 (3)向A移动 (4)向 下(A)移动
• (2)图象法：在同一pT坐标系中画出两段气体的等容线， 如图所示，在温度相同时，p1>p2，得出气柱l1等容线的斜 率较大，当两气体升高相同的温度ΔT时，两边气体其压 强的增加量Δp1>Δp2，水银柱上移．
• (3)极限法：对上部的气体压强进行极限推理，认为p2→0 上部为真空，升温时，p1增大，水银柱上移．
【解析】 (1)由图甲可以看出，A与B连线的延长线过 原点O，所以A→B是等压变化过程，即pB＝pA，
根据盖—吕萨克定律可得VTAA＝VTBB， 得TA＝VVABTB＝00..46×300 K＝200 K.
(2)由图甲可知，由B→C是等容变化过程，根据查理定
律得TpBB＝TpCC，
故pC＝
TC TB
• 2．盖—吕萨克定律
• (1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其 体积V与热力学温度T成正比．
(2)公式：①V＝CT(C是比例常数) ②VT11＝VT22或VV12＝TT21 式中V1、T1和V2、T2分别表示在1、2两个不同状态下的 体积和温度． (3)适用条件：一定质量的气体，压强不变． (4)在摄氏温标下，盖—吕萨克定律的表述 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，温度每 升高(或降低)1 ℃，增大(或减小)的体积等于它在0 ℃时体积 的2173.数学表达式为：Vt－t V0＝2V703或Vt＝V01＋27t 3
气体的等容变化和等压变化
例2.将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同 的两个容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部 分气体压强随温度t的变化图线如图所示，下列说法正 确的有( ABD ) A.A部分气体的体积比B部分小 B.A、B直线延长线将相交于t轴 上的同一点 C.A、B气体温度改变量相同时， 压强改变量也相同 D.A、B气体温度改变量相同时， A部分气体压强改变量较大 注意：同质量的气体在不同体积下的等容线中，斜 率大的体积小
P P2 P 1 T1 T2 T
注意：P与热力学温度T成正比，不与摄氏温度成正比，
但压强的变化P 与摄氏温度t的变化成正比．
3、适用条件：压强不太大，温度不太低
4、图象表述：
同一图像上的各点描述的气体状态参量中，气体的体 积相同，因此图像叫等容线。 注意：1、P-T图像是正比例函数,等容线与T轴交点 为0开. P-t图像是一次函数，等容线与t轴交点为273.15℃ 2、图像的斜率与体积的关系 斜率越小体积越大
习题
．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大 到原来的两倍，则气体温度的变化情况是( B ) A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍 B．气体的热力学温度升高到原来的两倍 C．气体的摄氏温度降为原来的一半 D．气体的热力学温度降为原来的一半
基本规律简单应用
例.如图所示，气缸中封闭着温度为100℃的空气，一 重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，且处于平衡状 态，这时活塞离气缸底的高度为10 cm，如果缸内空 气变为0℃。 ①重物是上升还是下降？ ②这时重物将从原处移动多少厘米? (设活塞与气缸壁间无摩擦)
二、气体等压变化
1、盖·吕萨克定律： 一定质量的某种气体， 在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T 成正比。
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大气隔开，如图8—21所示。当温度t=50C时，水银液滴在刻度
N=21的地方，若外界大气压不变，用这个装置测量温度的范围
是
。
4.1气体实验定律--气体的等容变化和等压变化
参考答案
[自主学习]
1、 气体的等容变化 1、 正比，气体的压强为零时其温度为零，热力学温度的0 K 2、 正 3、 P/T=C，P1/T1=P2/T2，P1/P2=T1/T2 4、 等容，等容图象，过原点的直，V3＞V2＞V1 2、 气体的等压变化 1、 正 2、V/T=C，V1/T1=V2/T2 ，V1/V2=T1/T2 2、 等压，等压图象，P3＞P2＞P1
线。
一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如
图8—12所示，其体积的大小关系是
。
二、气体的等压变化
1、盖••吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况
下，体积V与热力学温度T成
比。
O
V
T
P1
P2
P3
图8—13
2、公式：
、
、
。
3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程，
叫做
过程，表示变化过程的V—T图象称为 。
温度为270C，则温度的变化是（ ）
A、升高450K B、升高了1500C C、升高了40.50C D、升高
了4500C
4、如图8—19所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V—T图
象，由图象可知（ ）
P
O
T
A
B
图8—20
C
V
O
T
A
B
C
图8—19
A、PA＞PB
B、PC＜PB
C、PA＞PC
D、PC＞PB
段以纵、横轴为渐近线的双曲线。
（1）已知气体在状态A的温度TA=300K，求气体在状态B、C、D的温
度各是多少？
（2）将上述状态变化过程在图8—18乙中画出，图中要标明A、B、
C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向，说明每段图线各表示什么过
程？
20
P/atm
V/L
2 4 40 10 30 0 A B C D 10 40 V/L T/K 300 600 0 20 30 50 甲 乙 图8—18
如果左边气体温度比右边温度高，在此基础上两边升高相同的温度 哪？ 2、 灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500℃时
的压强不超过1atm，在20℃下充气，灯泡内气体的压强至多能充到 多少？
3、 如图8—15所示，气缸Ａ中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接 触是光滑的且不漏气，Ｂ上放一重物Ｃ，Ｂ与Ｃ的总量为Ｇ，大气 压为Ｐ0。当气缸内气体温度是20℃时，活塞与气缸底部距离为 h1；当气缸内气体温度是100℃时活塞与气缸底部的距离是多少？
C、气体压强和热力学温度成正比
D、气体压强与摄氏温度成正比
7、在密闭容器中，当气体的温度升高1K时，气体的压强比原来增加
了0.4%，则容器中气体原来的温度为
图8—21
8、体积V=100cm3的空球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有
N=101个刻度（长管与球连接处为第一个刻度，向上顺序排列）
相邻两刻度间管的容积为0.2cm3，管中有水银滴将球内空气与
4.1气体实验定律--气体的等容变化和等压变化
[学习目标]
1、 掌握查理定律及其应用，理解P—T图象的意义
2、 掌握盖••吕萨克定律及其应用，理解V—T图象的意义
[自主学习]
1、 气体的等容变化
1、法国科学家查理在分析了实验事实后发现，一定质量的气体在
体积不变时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系， 从图8—11甲
度就是
。
P
O
P
T/K
O
A
A
B
B t/0c
273.15
图8—11
甲
乙
2、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，
压强P与热力学温度T成 比。
3、公式：
、
、
。
O
P
T
V1
V2
V3
图8—12
4、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，
叫做
过程。表示该过程的P—T图象称为
。一定质量的气体的等容线是
5、如图8—20所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图
象，由图象可知（ ）
A、VA＝VB
B、VB＝VC
C、VB＜VC
D、VA＞VC
6、一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化说法正
确的是（ ）
A、温度每升高10C，压强的增加是原来压强的1/273
B、温度每升高10C，压强的增加是00C时压强的1/273
可以看出，在等容过程中，压强P与摄氏温度t是一次函数关系，不是简
单的
关系。但是，如果把图8—11甲直线AB延长至与横轴相交，
把交点当做坐标原点。建立新的坐标系（如图8—11乙所示），那么这
时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为
。可以证明，当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温
A C B 图8—15
4、 如图8—16甲所示，是一定质量的气体由状态Ａ经过状态Ｂ变为状 态Ｃ的Ｖ—Ｔ图象。已知气体在状态Ａ时的压强是１.５×１０５ Ｐａ
（1） 说出从Ａ到Ｂ过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息， 计算图中ＴＡ的温度值。
（2） 请在图乙坐标系中，作出由状态Ａ经过状态Ｂ变为状态Ｃ的Ｐ— Ｔ图象，并在图线相应位置上标出字母Ａ、Ｂ、Ｃ。如果需要计 算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。
[典型例题]
1、B 向左移动 2、0.38atm 3、1.3h1 4、（1）200K （2） 略
[当堂达标]
1、由A向B 2、1∶1 3、7 4、（1）TB=TC=600K TD=300K （2）图略 AB等压膨胀 BC等温膨胀 CD等压压缩
[能力训练]
1、C、D 2、C 3、B 4、D 5、B 6、B、C 7、250K 8、－ 6.3℃到47.8℃
TA B V/m3 0.4 0.6 O 300 400 T/K A C 0.5 P/105Pa T/K
100 200 300 400
O 1.5 1.0 2.0 甲 乙 图8—16
[当堂达标]
1、 如图8—17所示，竖直放置，粗细均匀，两端封闭的玻璃管中有一 段水银，将空气隔成A、B两部分，若使管内两部分气体的温度同时 升高相同的温度，则管内的水银柱将向哪个方向移动？
A B h 图8—17
2、 一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由00C升高到100C
时，其压强的增量为△P1，当它由1000C升高到1100C时，其压强的
增量为△P2，则△P1与△P2之比是
。
3、设大气压强保持不变，当室温由60C升高到270C时，室内的空气
将减少
%。
4、使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（ ）
P
T
O
P
T
O
P
T
O
P
O
t/0C
-273
A
B
C
D
2、 一个密闭的钢管内装有空气，在温度为200C时，压强为1atm，若温
度上升到800C，管内空气的压强为（ ）
A、4atm
B、1atm/4
C、1.2atm
D、5atm/6
3、一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来
一定质量的某种气体的等压线是
线。图8—13
中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关
系是
。
[典型例题]
1、 水平放置，粗细均匀，两侧都封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱 将管中气体分为两部分如图8—14所示，将玻璃管温度均匀升高的 过程中，水银柱将（ ）
A、 向右移动 B、向左移动 图8—14 B、 始终不动 D、以上三种情况都有可能